KR20190005755A

KR20190005755A - Compliance unit with lock mechanism

Info

Publication number: KR20190005755A
Application number: KR1020180077513A
Authority: KR
Inventors: 모토히로 사토
Original assignee: 에스엠시 가부시키가이샤
Priority date: 2017-07-06
Filing date: 2018-07-04
Publication date: 2019-01-16
Also published as: EP3424652A2; JP6999094B2; US20190009391A1; JP2019014012A; EP3424652A3; TW201906700A; CN109202953A; TWI752236B; KR102452989B1; EP3424652B1; CN109202953B; US10710218B2

Abstract

Provided is a compliance unit capable of performing locking at an original position when air is cut off. According to the present invention, the compliance unit (1) comprises a return piston (34) to return first and second bodies (2, 3) to an original position, and a lock mechanism (6) to lock the return piston (34) to the original position. The lock mechanism comprises: a lock member (46) to be displaced between a lock position locked to the return piston (34) and an unlock position unlocked to the return piston; a lock spring (47) to press the lock member (46) toward the lock position; an unlock piston (48) to press the lock member (46) toward the unlock position; an unlock pressure chamber (49) to generate thrust in the unlock piston (48); and an unlock port (50) to supply air to the unlock pressure chamber (49).

Description

Compliance Unit with Lock Mechanism {COMPLIANCE UNIT WITH LOCK MECHANISM}

본 발명은 워크끼리를 결합하는 경우나, 워크를 가공하는 테이블 상의 정위치에 세팅하는 경우 등에, 워크 상호간의 정렬 불량이나 가공 테이블에 대한 워크의 위치 어긋남 등을 흡수하기 위해서 사용되는 컴플라이언스 유닛에 관한 것이다.INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention relates to a compliance unit used for absorbing misalignment between workpieces, positional deviation of a workpiece relative to a workpiece table, for example, when joining works to each other, will be.

이러한 종류의 컴플라이언스 유닛으로서, 인용문헌 1∼3에 개시되어 있는 바와 같은 것이 알려져 있다. 이 컴플라이언스 유닛은 상대적으로 변위 가능한 자유도를 가지고 연결된 제 1 보디와 제 2 보디를 갖고 있고, 상기 제 1 보디를 로봇 핸드에 부착함과 아울러, 제 2 보디에 워크 파지 장치를 부착하여 사용하고, 상기 워크 파지 장치가 파지하는 워크를 테이블 상에 셋팅된 다른 워크의 삽입구멍 내에 삽입하여 결합할 때에, 상기 워크와 삽입구멍 사이에 정렬 불량이 있으면, 상기 제 2 보디의 변위에 의해서 그 정렬 불량을 흡수하는 것이다.As such a type of compliance unit, there is known such a technique as disclosed in the cited documents 1 to 3. The compliance unit has a first body and a second body connected to each other with a degree of freedom that is relatively displaceable. The first body is attached to the robot hand and the second body is attached with a workpiece holding device. When the work held by the workpiece gripping device is inserted and inserted into the insertion hole of another work set on the table, if there is a misalignment between the work and the insertion hole, the misalignment of the second body is absorbed .

상기 컴플라이언스 유닛은 상기 제 2 보디를 원점 위치에 복귀시켜서 그 위치에 구속해 두기 위한 복귀기구를 갖고 있다. 이 복귀기구는 상기 워크 파지 장치로 워크를 파지하여 결합 위치까지 반송할 때에 동작하고, 상기 제 2 보디를 원점 위치에 구속하여 둠으로써 상기 제 2 보디의 변위에 의한 워크의 위치 어긋남을 방지하여 위치 어긋남에 수반되는 상기 워크의 파손을 방지한다.The compliance unit has a return mechanism for returning the second body to the origin position and restricting the second body to the original position. The return mechanism operates when the workpiece is gripped by the workpiece gripping device and is conveyed to the engagement position. By restricting the second body to the home position, the displacement of the workpiece due to the displacement of the second body is prevented, Thereby preventing breakage of the workpiece caused by misalignment.

그런데, 상기 복귀 장치는 에어에 의해서 동작하는 것이기 때문에 상기 워크를 워크 파지 장치로 파지하고 있는 동안에, 상기 복귀기구에 공급되어 있던 에어가 예측하지 못한 원인에 의해서 차단되면, 상기 복귀 장치가 기능하지 않게 되어 제 2 보디가 변위함으로써 상기 워크의 위치 어긋남이 발생한다고 하는 문제가 있었다.When the air supplied to the return mechanism is blocked due to an unexpected cause while the workpiece is gripped by the workpiece gripping device because the return device operates by air, The second body is displaced to cause a displacement of the work.

일본 특허공개 2002-307366호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-307366 일본 특허공개 소59-110593호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-110593 일본 특허공개 평9-103931호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-103931

본 발명의 기술적 과제는 복귀기구의 동작 중에 에어가 차단되어도 제 1 보디와 제 2 보디를 각각 그대로 원점 위치에 구속할 수 있는, 안전성이 뛰어난 컴플라이언스 유닛을 제공하는 것에 있다.An object of the present invention is to provide a safety unit which can securely restrain the first body and the second body to the home position even when air is shut off during operation of the return mechanism.

본 발명의 록기구가 있는 컴플라이언스 유닛은, 원점 위치를 중심으로 하는 일정한 범위를 상대적으로 평행이동 가능한 제 1 보디 및 제 2 보디와, 상기 제 1 보디 및 제 2 보디를 상기 원점 위치에 복귀시키는 복귀기구와, 상기 복귀기구를 상기 원점 위치에 록하는 록기구를 갖고 있다. 상기 원점 위치는 상기 제 1 보디의 중심축선인 제 1 축선과, 상기 제 2 보디의 중심축선인 제 2 축선이 일치하는 위치이다.A compliance unit having a lock mechanism according to the present invention includes a first body and a second body capable of relatively moving in parallel with respect to a predetermined range centered on an origin position and a second body and a second body returning the first body and the second body to the origin position And a lock mechanism for locking the return mechanism to the origin position. The origin position is a position where a first axis, which is a center axis of the first body, and a second axis, which is a center axis of the second body, coincide with each other.

상기 복귀기구는 상기 제 1 보디에 상기 제 1 축선을 따르는 방향으로는 변위 가능하지만 상기 제 1 축선과 직교하는 방향으로는 상기 제 1 보디와 일체를 이루도록 배치된 볼과, 상기 제 2 보디에 상기 볼의 선단 부분이 감합하는 배치로 형성된 원추구멍과, 상기 제 1 보디의 내부에 상기 제 1 축선을 따르는 방향으로 진퇴 가능하게 되도록 배치되고, 선단이 상기 볼의 기단부에 접촉하는 복귀 피스톤과, 상기 복귀 피스톤에 상기 볼을 상기 원추구멍에 압박하는 방향의 추력을 발생시키는 복귀 스프링 및 복귀 압력실과, 상기 복귀 압력실에 에어를 공급하기 위한 복귀 포트를 갖고 있다.Wherein the return mechanism includes: a ball disposed on the first body so as to be movable in a direction along the first axis but integral with the first body in a direction orthogonal to the first axis; A conical hole formed in an arrangement in which a tip end portion of the ball meets the ball; and a return piston which is disposed so as to be able to move back and forth along the first axis in the first body and whose tip is in contact with the proximal end of the ball; A return spring and a return pressure chamber for generating a thrust force in a direction of urging the ball against the conical hole in the return piston; and a return port for supplying air to the return pressure chamber.

또한, 상기 록기구는 상기 복귀 피스톤에 록킹하는 록 위치와 상기 복귀 피스톤에 록킹하지 않는 비록 위치로 변위 가능한 록 부재와, 상기 록 부재를 상기 록 위치를 향해서 압박하는 록 스프링과, 상기 록 부재를 상기 비록 위치를 향해서 압박하는 록 해제 피스톤과, 상기 록 해제 피스톤에 추력을 발생시키는 록 해제 압력실과, 상기 록 해제 압력실에 에어를 공급하기 위한 록 해제 포트를 갖고 있다.The lock mechanism may further include a lock member that locks the return piston and a lock member that is displaceable to a position that is not locked to the return piston, a lock spring that urges the lock member toward the lock position, A lock releasing pressure chamber for generating a thrust force to the lock releasing piston, and a lock releasing port for supplying air to the lock releasing pressure chamber.

본 발명에 있어서, 상기 록 부재는 상기 제 1 축선과 직교하는 제 3 축선을 따라서 변위 가능하도록 배치되고, 상기 록 위치에서 상기 록 부재는 상기 복귀 피스톤의 기단부에 형성된 원기둥 형상의 록킹부의 끝면에 록킹됨으로써 상기 복귀 피스톤의 상기 제 1 축선 방향으로의 이동을 불가능하게 하고, 상기 비록 위치에서 상기 록 부재는 상기 록킹부의 끝면으로부터 벗어남으로써 상기 복귀 피스톤의 상기 제 1 축선 방향으로의 이동을 가능하게 한다.In the present invention, the lock member is disposed so as to be displaceable along a third axis orthogonal to the first axis, and in the lock position, the lock member locks the end surface of the cylindrical lock portion formed at the base end portion of the return piston Thereby disabling movement of the return piston in the first axial direction and allowing the return piston to move in the first axial direction by moving the lock member away from the end face of the locking portion in the position.

본 발명에 있어서 바람직하게는, 상기 록 부재가 상기 복귀 피스톤의 록킹부가 감압 가능한 원형의 록킹 구멍을 갖고 있고, 상기 록킹 구멍의 내부를 상기 제 1 축선이 지나는 위치에 배치되고, 상기 록 위치는 상기 록킹 구멍이 상기 록킹부에 대하여 편심함으로써 상기 록킹 구멍의 가장자리에 상기 록킹부의 끝면이 록킹하는 위치이며, 상기 비록 위치는 상기 록킹 구멍이 상기 록킹부와 동축을 이룸으로써 상기 록킹 구멍 내에 상기 록킹부가 감합 가능한 위치이다.According to the present invention, it is preferable that the lock member has a circular locking hole in which the locking portion of the return piston can be depressurized, the inside of the locking hole is disposed at a position where the first axis passes, Wherein the locking hole is eccentric to the locking portion, so that the end surface of the locking portion is locked to the edge of the locking hole, and the position is such that the locking hole is coaxial with the locking portion, It is possible location.

이 경우, 상기 록 부재는 링 형상을 이루고, 상기 록 부재의 중심에 상기 록킹 구멍이 형성되어 있어도 좋고, 또한, 상기 록킹부는 상기 복귀 피스톤의 본체부보다 소경을 이루고, 상기 록킹 구멍의 직경은 상기 록킹부의 직경보다 크지만 상기 본체부의 직경보다는 작아도 관계없다.In this case, the lock member may have a ring shape, the locking hole may be formed at the center of the lock member, the locking portion may have a smaller diameter than the body portion of the return piston, But may be smaller than the diameter of the main body portion.

또한, 본 발명에 있어서 상기 록 스프링은 상기 제 3 축선 상에서 상기 록 부재의 일측에 배치되고, 상기 록 해제 피스톤은 상기 제 3 축선 상에서 상기 록 부재의 타측에 배치되어 있어도 좋다.Further, in the present invention, the lock spring may be disposed on one side of the lock member on the third axis, and the lock release piston may be disposed on the other side of the lock member on the third axis.

이 경우, 상기 록 해제 피스톤에는 수동 조작용의 조작레버가 상기 제 3 축선을 따라서 연장하도록 연결되고, 상기 제 1 보디의 측면에는 상기 제 3 축선 상의 위치에 오목부가 형되고, 상기 오목부에 상기 조작레버의 단부가 상기 오목부로부터 외부로 돌출되지 않도록 배치되어 있어도 좋다.In this case, an operation lever of a manual manipulation is connected to the lock release piston so as to extend along the third axis, a recess is formed at a position on the third axis on the side surface of the first body, And the end portion of the operation lever may be arranged so as not to protrude outward from the recessed portion.

(발명의 효과)(Effects of the Invention)

본 발명에 의하면, 복귀기구에 의해서 제 1 보디와 제 2 보디를 원점 위치에 구속하고 있는 동작 중에, 상기 복귀기구에 대한 에어의 공급이 차단되어도 록기구에 의해서 상기 복귀기구를 원점 위치에 록함으로써 제 1 보디와 제 2 보디를 그대로 원점 위치에 구속할 수 있어 안전성이 뛰어나다.According to the present invention, during the operation of restricting the first body and the second body to the home position by the return mechanism, the return mechanism is locked to the home position by the mechanism so that the supply of air to the return mechanism is interrupted The first body and the second body can be directly restrained to the home position, and the safety is excellent.

도 1은 본 발명에 의한 컴플라이언스 유닛의 사시도이다.
도 2는 도 1의 중앙 종단면도로서, 복귀기구 및 록기구의 양쪽을 급기 상태로 함으로써 복귀기구가 원점 위치를 차지하고 또한 록기구가 비록 위치를 차지하고 있는 상태의 도면이다.
도 3은 도 2의 III-III선을 따른 단면도이다.
도 4는 도 2의 IV-IV선을 따른 단면도이다.
도 5는 도 2와 같은 위치에서의 단면도로서, 복귀기구를 배기 상태로 함으로써 제 2 보디가 정렬 불량 흡수를 위해 변위한 상태를 나타내는 도면이다.
도 6은 도 2와 같은 위치에서의 단면도로서, 복귀기구 및 록기구의 에어가 차단되어서 배기 상태로 됨으로써, 복귀기구가 록기구에 의해서 원점 위치에 록된 상태를 나타내는 도면이다.
도 7은 도 6의 VII-VII선을 따른 요부 단면도이다.
도 8은 도 6의 요부 확대도이다.
도 9는 록 부재의 이종 구조예를 나타내는 도 8과 같은 위치에서의 요부 확대 단면도이다.
도 10은 컴플라이언스 유닛의 제 1 사용예를 나타내는 정면도이다.
도 11은 컴플라이언스 유닛의 제 2 사용예를 나타내는 단면도이다.1 is a perspective view of a compliance unit according to the present invention.
Fig. 2 is a vertical cross-sectional view of Fig. 1 showing a state in which both the return mechanism and the lock mechanism are in an air supply state so that the return mechanism occupies the origin position, and the lock mechanism occupies a position.
3 is a sectional view taken along the line III-III in Fig.
4 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV in Fig.
Fig. 5 is a cross-sectional view at the position shown in Fig. 2, showing a state in which the second body is displaced for absorption of misalignment by bringing the return mechanism into an exhaust state.
Fig. 6 is a cross-sectional view taken at the position shown in Fig. 2, showing a state in which the return mechanism is locked at the home position by the lock mechanism when air in the return mechanism and the lock mechanism is shut off to be in the exhaust state.
7 is a cross-sectional view of the main part taken along line VII-VII in Fig.
8 is an enlarged view of the main part of Fig.
Fig. 9 is an enlarged cross-sectional view of a main portion at a position as shown in Fig. 8 showing an example of a hetero structure of a lock member.
10 is a front view showing a first use example of the compliance unit.
11 is a cross-sectional view showing a second use example of the compliance unit.

도면은 본 발명에 의한 컴플라이언스 유닛의 일실시형태를 나타내는 것이다. 도 1∼도 4에 나타내는 바와 같이, 상기 컴플라이언스 유닛(1)은 제 1 보디(2) 및 제 2 보디(3)와, 상기 제 1 보디(2) 및 제 2 보디(3)를 제 1 축선(L1)과 직교하는 가상 평면을 따라서 상대적으로 평행이동시키는 평행이동기구(4)와, 평행이동한 상기 제 1 보디(2)와 제 2 보디(3)를 원점 위치에 복귀시킴과 아울러 상기 원점 위치에 구속하는 복귀기구(5)와, 상기 복귀기구(5)를 상기 원점 위치에 록하는 록기구(6)를 갖고 있다.The figure shows an embodiment of a compliance unit according to the present invention. 1 to 4, the compliance unit 1 includes a first body 2 and a second body 3, a first body 2 and a second body 3, (2) and the second body (3) moved in parallel to each other along an imaginary plane orthogonal to the first axis (L1), and to return the first body (2) and the second body And a lock mechanism (6) for locking the return mechanism (5) to the origin position.

상기 제 1 축선(L1)은 상기 제 1 보디(2)의 중심축선이고, 제 2 축선(L2)(도 5 참조)은 상기 제 2 보디(3)의 중심축선이다. 또한, 상기 원점 위치란, 도 2에 나타내는 바와 같이 상기 제 1 보디(2)의 제 1 축선(L1)과 상기 제 2 보디(3)의 제 2 축선(L2)이 일치하는 위치의 것이다.The first axis L1 is a center axis of the first body 2 and the second axis L2 is a center axis of the second body 3. [ The origin position is a position where the first axis L1 of the first body 2 and the second axis L2 of the second body 3 coincide with each other as shown in Fig.

상기 제 1 보디(2)는 직사각형의 베이스부(10)와, 상기 베이스부(10)의 중앙으로부터 상기 제 1 축선(L1)을 따라서 기립한 소경 원통 형상의 실린더부(11)를 갖고 있다. 상기 실린더부(11)의 선단은 상기 제 2 보디(3)의 내부에 형성된 챔버(12) 내에 진입하고, 그 선단면에 상기 실린더부(11)보다는 대경이고 상기 베이스부(10)보다는 소경인 원판형을 한 기판(13)이, 나사(14)에 의해서 상기 제 1 보디(2)와 동축 형상으로 고정되어 있다. 상기 기판(13)의 상면 및 하면은 상기 제 1 축선(L1)에 수직임과 아울러 서로 평행인 평면에 형성되어 있다.The first body 2 has a rectangular base portion 10 and a cylinder portion 11 of a small diameter cylindrical shape rising from the center of the base portion 10 along the first axis L1. The tip end of the cylinder part 11 enters the chamber 12 formed in the inside of the second body 3 and has a larger diameter than the cylinder part 11 on the tip end surface thereof, A disk-shaped substrate 13 is fixed to the first body 2 in a coaxial manner by screws 14. The upper surface and the lower surface of the substrate 13 are formed in a plane perpendicular to the first axis L1 and parallel to each other.

도 2 중의 부호 15가 붙여진 부품은 상기 기판(13)을 고정하는 위치를 정하는 위치결정 핀이다.A component to which the reference numeral 15 in Fig. 2 is attached is a positioning pin for determining a position for fixing the substrate 13. [

상기 제 2 보디(3)는 상기 기판(13)의 상면 전체를 덮는 외각판(外殼板)(18)과, 상기 기판(13)의 외주단 근처의 위치에서 상기 기판(13)의 하면을 부분적으로 덮는 내각판(內殼板)(19)과, 상기 기판(13)의 측면 외주를 둘러싸도록 배치되어서 상기 외각판(18) 및 내각판(19)을 상호로 연결하는 중공의 스페이서(20)를 갖고 있다. 그리고, 상기 외각판(18) 및 내각판(19)과 스페이서(20)에 의해서 상기 챔버(12)가 구획되고, 이 챔버(12) 내에 상기 실린더부(11)가 상기 내각판(19)의 원형의 중앙구멍(19b)을 통해서 삽입됨과 아울러 상기 기판(13)이 수용되어 있다. 상기 외각판(18)의 하면 및 상기 내각판(19)의 상면은 상기 기판(13)의 상면 및 하면과 평행한 평면에 형성되어 있다.The second body 3 includes an outer shell 18 covering the entire upper surface of the substrate 13 and a lower surface of the lower surface of the substrate 13 at a position near the outer periphery of the substrate 13. [ And a hollow spacer 20 arranged to surround the outer periphery of the side surface of the substrate 13 and connecting the outer plate 18 and the inner plate 19 to each other, . The chamber 12 is partitioned by the outer plate 18 and the inner plate 19 and the spacer 20 so that the cylinder 11 is housed in the chamber 12, Is inserted through a circular central hole (19b) and the substrate (13) is accommodated. The lower surface of the outer plate 18 and the upper surface of the inner panel 19 are formed in a plane parallel to the upper and lower surfaces of the substrate 13.

또한, 상기 외각판(18), 내각판(19), 및 스페이서(20)의 외형 형상은 원주의 일부를 상기 제 1 보디(2)의 베이스부(10)의 형상에 맞추어서 절제한 듯한 형상을 하고 있다. 그러나, 상기 외각판(18), 내각판(19), 및 스페이서(20)의 외형 형상을 원형으로 함으로써 상기 제 2 보디(3)를 원통형으로 형성할 수도 있다.The external shape of the external plate 18, the internal angle plate 19 and the spacer 20 may be such that a part of the circumference is cut out in accordance with the shape of the base portion 10 of the first body 2 . However, the outer shape of the outer plate 18, the inner plate 19, and the spacer 20 may be circular, so that the second body 3 may be formed into a cylindrical shape.

상기 평행이동기구(4)는 상기 챔버(12) 내에 있어서 상기 기판(13)의 상면과 외각판(18)의 하면 사이, 및 상기 기판(13)의 하면과 내각판(19)의 상면 사이에 각각 전동(轉動) 가능하게 개설된 복수의 구체(23)와, 상기 구체(23)를 유지하는 리테이너(24)에 의해 형성되어 있다. 상기 구체(23)는 금속 등의 경질 소재로 형성된 것이다. 또한, 상기 리테이너(24)는 상기 기판(13)과 상기 외각판(18) 및 내각판(19)의 사이에 각각 배치되어 있고, 각 리테이너(24)에 복수의 구체 유지구멍(25)이 2개의 동심원의 원주를 따라서 등간격으로 위치하도록 형성되고, 각각의 구체 유지구멍(25)의 내부에 상기 구체(23)가 하나씩 회전 가능하도록 수용되어 있다. 상기 리테이너(24)의 두께는 상기 구체(23)의 직경보다 작다.The parallel movement mechanism 4 is disposed between the upper surface of the substrate 13 and the lower surface of the outer plate 18 in the chamber 12 and between the lower surface of the substrate 13 and the upper surface of the cabinet plate 19. [ A plurality of spherical bodies 23 each of which is rotatably provided and a retainer 24 for holding the spherical bodies 23. The spherical body 23 is formed of a hard material such as a metal. The retainer 24 is disposed between the substrate 13 and the outer plate 18 and the inner panel 19 so that a plurality of spherical retaining holes 25 are formed in the retainers 24 And the spherical bodies 23 are accommodated in the respective spherical holding holes 25 so as to be rotatable one by one. The thickness of the retainer 24 is smaller than the diameter of the spherical body 23.

이 구성에 의해, 상기 구체(23)가 상기 기판(23)과 외각판(18) 및 내각판(19)에 구름 접촉함으로써 상기 기판(13)과 상기 외각판(18) 및 내각판(19), 즉 상기 제 1 보디(2)와 제 2 보디(3)가 상기 원점 위치를 중심으로 하는 일정한 범위를 상대적으로 평행이동할 수 있다. 도 2는 상기 제 1 보디(2)와 제 2 보디(3)가 원점 위치에 있는 상태를 나타내고 있고, 도 5는 상기 제 1 보디(2)와 제 2 보디(3)가, 도 9 및 도 10에 나타내는 바와 같이 부재간의 정렬 불량을 흡수하기 위해서 평행이동한 상태를 나타내고 있다.With this configuration, the spherical body 23 is brought into rolling contact with the substrate 23, the outer plate 18 and the inner plate 19, so that the substrate 13, the outer plate 18, That is, the first body 2 and the second body 3, can relatively move parallel to a certain range about the origin position. Fig. 2 shows a state in which the first body 2 and the second body 3 are in the origin position, Fig. 5 shows a state in which the first body 2 and the second body 3 are arranged at the origin positions As shown in Fig. 10, the state of parallel movement is shown in order to absorb misalignment between members.

또한, 도 2 중의 부호 26이 부여된 부재는, 상기 기판(13)에 부착된 규제 핀으로서, 상기 기판(13)과 외각판(18)의 사이에 배치된 리테이너(24)의 필요 이상의 움직임을 규제하기 위한 것이다.The member provided with the reference numeral 26 in Fig. 2 is a restriction pin attached to the substrate 13 so as to prevent unnecessary movement of the retainer 24 disposed between the substrate 13 and the outer plate 18 Regulated.

상기 복귀기구(5)는 상기 기판(13)에 형성된 복수의 볼 유지구멍(31)과, 각 볼 유지구멍(31) 내에 상기 제 1 축선(L1) 방향으로는 변위 가능하지만 상기 제 1 축선(L1)과 직교하는 방향으로는 상기 기판(13)에 록킹되도록 하나씩 수용된 볼(30)과, 상기 제 2 보디(3)에 고정된 원판 형상의 볼 받침(33)에 상기 볼(30)과 동수 형성된 원추구멍(32)과, 상기 실린더부(11)의 내부의 실린더구멍(11a) 내에 상기 제 1 축선(L1) 방향으로 진퇴이동 가능하도록 수용된 복귀 피스톤(34)과, 상기 복귀 피스톤(34)에 상기 볼(30)을 상기 원추구멍(32)의 구멍면에 압박하는 방향의 추력을 발생시키는 복귀 스프링(35) 및 복귀 압력실(36)과, 상기 복귀 압력실(36)에 통과구멍(36a)을 통해서 에어를 공급하는 복귀 포트(37)를 갖고 있다.The return mechanism 5 includes a plurality of ball retaining holes 31 formed in the substrate 13 and a plurality of ball retaining holes 31 that are displaceable in the direction of the first axis L1 in each ball retaining hole 31, And a ball-like ball bearing 33 fixed to the second body 3, the balls 30 being accommodated one by one to be locked to the substrate 13 in a direction orthogonal to the balls 30, A return piston 34 housed in the cylindrical hole 11a of the cylinder 11 so as to be movable back and forth in the direction of the first axis L1, A return spring 35 and a return pressure chamber 36 for generating a thrust in a direction of urging the ball 30 against the hole surface of the conical hole 32, And a return port 37 for supplying air through the discharge port 36a.

상기 원추구멍(32)의 구멍면은 상기 기판(13)측을 향해서 구멍지름이 점차로 확대되는 원추면으로 형성되어 있고, 하나의 원추구멍(32)의 내부에 하나의 볼(30)의 선단 부분이 감합하여 있으며, 상기 복귀 피스톤(34)의 선단면은 모든 볼(30)의 기단부에 접촉하고 있다.The hole surface of the cone hole 32 is formed as a conical surface whose hole diameter gradually increases toward the substrate 13 side and the tip end portion of one ball 30 is inserted into one cone hole 32 And the front end surface of the return piston 34 is in contact with the proximal end portion of all the balls 30.

도 2 중의 부호 33a가 부여된 부재는 상기 볼 받침(33)을 상기 제 2 보디(3)에 고정하는 나사이다.2 is a screw for fixing the ball bearing 33 to the second body 3.

상기 복귀기구(5)는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 상기 복귀 피스톤(34)에 의해서 상기 볼(30)이 상기 원추구멍(32)의 중심에 있어서 구멍면에 균등하게 압박되고 있을 때에, 상기 제 1 보디(2)와 제 2 보디(3)가 상기 원점 위치를 차지하고, 도 5에 나타내는 바와 같이, 상기 제 1 보디(2)와 제 2 보디(3)가 평행이동하면, 상기 볼(30)이 상기 원추구멍(32)의 중심으로부터 편심한 위치로 변위함과 동시에, 상기 원추구멍(32)의 경사지는 구멍면에 눌려서 제 1 축선(L1) 방향으로도 변위하고, 복귀 스프링(35)을 압축함으로써 상기 복귀 피스톤(34)을 후퇴시키도록 동작한다.2, when the ball 30 is evenly pressed against the hole surface at the center of the conical hole 32 by the return piston 34, When the first body 2 and the second body 3 occupy the origin position and the first body 2 and the second body 3 move in parallel as shown in Figure 5, Of the conical hole 32 is displaced to the eccentric position from the center of the conical hole 32 and the inclined sheet of the conical hole 32 is also pressed by the hole surface to be displaced in the direction of the first axis L1, To retract the return piston (34).

상기 볼(30) 및 원추구멍(32)은 상기 제 1 축선(L1) 및 제 2 축선(L2)의 둘레로 각각 120도 간격으로 3개씩 배치되어 있지만, 이것들의 수는 2개여도 4개 이상이어도 좋다. 또는, 1개의 볼(30) 및 원추구멍(32)을 상기 제 1 축선(L1) 및 제 2 축선 상의 위치에 각각 배치해도 좋다.The balls 30 and the conical holes 32 are arranged three at intervals of 120 degrees around the first axis L1 and the second axis L2. However, the number of the balls 30 and the number of the cones 32 may be four or more . Alternatively, one ball 30 and conical hole 32 may be arranged at positions on the first axis L1 and the second axis, respectively.

또한, 상기 볼(30)은 금속 등의 경질 소재로 이루어지는 것으로, 그 직경은 상기 기판(13)의 두께보다 크다.The ball 30 is made of a hard material such as a metal and has a diameter larger than the thickness of the substrate 13.

또한, 상기 복귀 피스톤(34)은 원기둥 형상을 이루는 것으로, 피스톤 패킹(38)을 통해서 상기 실린더구멍(11a) 내에 수용되고, 상기 복귀 피스톤(34)의 기단부에는 짧은 원기둥 형상을 한 록킹부(34a)가 상기 복귀 피스톤(34)의 본체부(34b)로부터 제 1 축선(L1)을 따라서 돌출하도록 형성되어 있다. 상기 록킹부(34a)의 직경은 상비 본체부(34b)의 직경보다 작다.The return piston 34 has a cylindrical shape and is accommodated in the cylinder hole 11a through the piston packing 38. The return piston 34 has a base end portion formed with a short cylindrical portion 34a Is formed so as to protrude from the body portion 34b of the return piston 34 along the first axis L1. The diameter of the locking portion 34a is smaller than the diameter of the fixed body portion 34b.

상기 복귀 스프링(35)은 상기 복귀 피스톤(34)의 내부에 제 1 축선(L1)을 따라서 형성된 스프링실(39)의 내저와, 상기 제 1 보디(2)의 끝면에 상기 실린더구멍(11a)을 막도록 부착된 커버(40)의 사이에 압축된 상태로 개설되고, 상기 복귀 피스톤(34)을 통해서 상기 볼(30)을 원추구멍(32)에 압박하는 방향으로 상시 압박하고 있다. 이 복귀 스프링(35)의 스프링력은 상기 제 2 보디(3)에 정렬 불량 흡수시의 부하가 작용하고 있지 않은 경우에는, 상기 제 2 보디(3)를 원점 위치로 복귀시키는 것이 가능하지만, 상기 제 2 보디(3)에 정렬 불량 흡수시의 부하가 작용했을 때에는 상기 제 2 보디(3)가 상기 스프링력에 저항해서 변위 가능한 크기이다.The return spring 35 includes an inner bottom of a spring chamber 39 formed along the first axis L1 in the return piston 34 and an inner bottom of the cylinder hole 11a on the end face of the first body 2. [ And is constantly urged in a direction to urge the ball 30 against the conical hole 32 through the return piston 34. As shown in Fig. The spring force of the return spring 35 can return the second body 3 to the origin position when no load is applied to the second body 3 when the misalignment is absorbed, The second body 3 can be displaced against the spring force when a load at the time of absorption of misalignment is applied to the second body 3.

상기 복귀 압력실(36)은 상기 커버(40)와 상기 복귀 피스톤(34)의 기단면 사이에 형성되어 있고, 상기 복귀 압력실(36)로 통하는 상기 복귀 포트(37)는 상기 제 1 보디(2)의 측면에 개구되어 있다. The return pressure chamber 36 is formed between the base end surface of the cover 40 and the return piston 34 and the return port 37 communicating with the return pressure chamber 36 is communicated with the first body 2).

그리고, 상기 복귀 포트(37)로부터 상기 복귀 압력실(36) 내에 에어가 공급되면, 상기 복귀 피스톤(34)에 상기 에어에 의한 추력과 상기 복귀 스프링(35)에 의한 추력이 합산된 큰 추력이 작용하기 때문에, 상기 복귀 피스톤(34)은 상기 볼(30)을 상기 원추구멍(32)의 구멍면에 강하게 압박한다. 이 때문에, 상기 볼(30)은 도 2에 나타내는 바와 같이, 상기 원추구멍(32)의 중심에 접촉하는 원점 위치에 빠르게 복귀하여 이 원점 위치에 구속되고, 상기 제 2 보디(3)에 정렬 불량 흡수시의 부하가 작용해도 이 원점 위치를 유지한다. 그 때문에, 상기 제 2 보디(3)도 상기 원점 위치에 구속되어 변위할 수 없게 된다. 이 구속 상태는 상기 복귀 압력실(36)에 에어가 공급되고 있는 동안 계속된다. 따라서, 상기 구속 상태는 에어에 의한 록 상태라고 말할 수도 있다.When air is supplied from the return port 37 into the return pressure chamber 36, a large thrust force, which is the sum of the thrust by the air and the return spring 35, is added to the return piston 34 The return piston 34 strongly urges the ball 30 against the hole surface of the cone hole 32. As a result, 2, the ball 30 quickly returns to the home position where it contacts the center of the cone hole 32 and is restrained to the home position, and the ball 30 is misaligned to the second body 3 Even when a load during absorption is applied, the home position is maintained. Therefore, the second body 3 is also restrained at the origin position and can not be displaced. This restrained state continues while air is being supplied to the return pressure chamber 36. [ Therefore, the constraint state may be referred to as a lock state by air.

상기 챔버(12)는 상기 복귀 압력실(36)에 대해서는 피스톤 패킹(38)으로 차단되어 있지만, 외기에 대해서는 완전히 차단되어 있지 않고, 상기 제 1 보디(2)의 베이스부(10)의 상단면과 제 2 보디(3)의 내각판(19)의 하단면 사이의 간극 등을 통해서 외기에 연통하고 있다. 그래서, 상기 챔버(12) 내에 외기 중의 진애가 진입하는 것을 방지하기 위해, 상기 제 1 보디(2)에는 퍼지용 포트(42)가 통과구멍(43)을 통해서 상기 챔버(12)에 연통하도록 형성되고, 상기 퍼지용 포트(42)로부터 상기 챔버(12) 내에 에어를 공급함으로써 상기 챔버(12) 내의 에어 압력을 외기보다 고압으로 하고, 외기 중의 진애가 상기 간극으로부터 상기 챔버(12) 내에 진입하는 것을 방지하도록 구성되어 있다.The chamber 12 is blocked by the piston packing 38 with respect to the return pressure chamber 36 but is not completely blocked with respect to the outside air and the upper end of the base portion 10 of the first body 2 And the lower end surface of the cabinet plate 19 of the second body 3 and the like. The purge port 42 is formed in the first body 2 so as to communicate with the chamber 12 through the through hole 43 in order to prevent the dust in the outside air from entering the chamber 12 And air is supplied into the chamber 12 from the purge port 42 to increase the air pressure in the chamber 12 to a higher pressure than the outside air and the dust in the outside air enters the chamber 12 from the gap .

상기 록기구(6)는 상기 복귀 피스톤(34)에 록킹하는 록 위치(도 6, 도 7 참조)와 상기 복귀 피스톤(34)에 록킹하지 않는 비록 위치(도 4, 도 5 참조)로 변위 가능한 록 부재(46)와, 상기 록 부재(46)를 상기 록 위치를 향해서 압박하는 록 스프링(47)과, 상기 록 위치(46)를 상기비록 위치를 향해서 압박하는 록 해제 피스톤(48)과, 상기 록 해제 피스톤(48)에 추력을 발생시키는 록 해제 압력실(49)과, 상기 록 해제 압력실(49)에 에어를 공급하기 위한 록 해제 포트(50)를 갖고 있다.6 and 7) for locking to the return piston 34 and a position (see Figs. 4 and 5) which are not locked to the return piston 34 A lock spring 47 for urging the lock member 46 toward the lock position, a lock release piston 48 for urging the lock position 46 toward the position even though the lock member 46, A lock releasing pressure chamber 49 for generating a thrust force to the lock releasing piston 48 and a lock releasing port 50 for supplying air to the lock releasing pressure chamber 49. [

상기 록 부재(46)는 링 형상을 한 부재이며, 도 8로부터도 알 수 있는 바와 같이, 중심에 상기 복귀 피스톤(34)의 록킹부(34a)가 감합 가능한 크기를 갖는 원형의 록킹 구멍(46a)을 가짐과 아울러, 외주부에 제 2 보디(3)측으로 돌출하는 링 형상의 돌출 가장자리(46b)를 갖고, 상면에는 상기 록킹 구멍(46a)의 구멍 가장자리로부터 상기 돌출 가장자리(46b)에 이르기까지 연장되는 록킹면(46c)을 갖고, 상기 록킹면(46c)은 상기 제 1 축선(L1)과 직교하는 평면을 이루고 있다.The lock member 46 is a ring-shaped member. As can be seen from FIG. 8, a circular locking hole 46a having a size such that the locking portion 34a of the return piston 34 can fit Shaped protruding edge 46b protruding toward the second body 3 in the outer peripheral portion and extending from the hole edge of the locking hole 46a to the protruding edge 46b on the upper surface thereof, And the locking surface 46c has a plane perpendicular to the first axis L1.

그리고, 상기 록 부재(46)는 상기 복귀 압력실(36)의 일부를 구성하는 수용실(51)의 내부에 상기 록킹 구멍(46a)의 내부를 상기 제 1 축선(L1)이 통과하는 자세로 배치되고, 상기 제 1 축선(L1)과 직교하는 제 3 축선(L3)을 따라서 상기 록 위치와 비록 위치로 변위 가능하다. 또한, 상기 록 부재(46)는 상기 커버(40)의 상면에 형성된 타원형의 얕은 함몰부(40a) 속에 그 함몰부(40a)에 의해서 가동범위를 제한받은 상태로 배치되어 있고, 상기 함몰부(40a)의 일단측과 타단측으로 변위한 위치가 상기 록 위치와 비록 위치이다.The lock member 46 is disposed in the housing chamber 51 constituting a part of the return pressure chamber 36 in a state in which the first axis L1 passes through the inside of the locking hole 46a And is displaceable to the lock position and to the position along the third axis L3 orthogonal to the first axis L1. The lock member 46 is disposed in an elliptical shallow depression 40a formed on the upper surface of the cover 40 in such a manner that its movable range is restricted by the depression 40a, 40a are displaced toward the one end side and the other end side are the lock position and the position.

상기 록 위히는, 도 6 및 도 7엔 나타내는 바와 같이, 상기 록킹 구멍(46a)이 상기 록킹부(34a)에 대하여 핀심한 위치를 차지함으로써, 상기 록킹면(46c)이 상기 록킹부(34a)의 끝면(34c)에 록킹하는 위치이며, 또한 비록 위치는, 도 4 및 도 5에 나타내는 바와 같이, 상기 록킹 구멍(46a)이 상기 록킹부(34a)와 동축을 이룸으로써 상기 록킹면(46c)이 상기 끝면(34c)으로부터 떨어져서 그 끝면(34c)에 록킹하지 않는 위치, 즉 상기 록킹 구멍(46a) 내에 상기 록킹부(34a)가 감압 가능한 위치이다. 따라서, 상기 록킹 구멍(46a)의 직경은 상기 복귀 피스톤(34)의 록킹부(34a)의 직경보다 크지만, 본체부(34b)의 경경보다는 작게 형성되어 있다.6 and 7, the locking hole 46a occupies a pin-deep position with respect to the locking portion 34a so that the locking surface 46c is in contact with the locking portion 34a, 4 and 5, the locking hole 46a is coaxial with the locking portion 34a so that the locking surface 46c is in contact with the locking surface 34c, Is a position away from the end surface 34c so as not to be locked to the end surface 34c, that is, a position where the locking portion 34a can be depressurized in the locking hole 46a. Therefore, the diameter of the locking hole 46a is larger than the diameter of the locking portion 34a of the return piston 34, but is smaller than the diameter of the body portion 34b.

상기 록 스프링(47) 및 록 해제 피스톤(48)은 상기 제 3 축선(L3)을 따라서 상기 록 부재(46)의 일측과 타측에 배치되어 있다.The lock spring 47 and the lock release piston 48 are disposed on one side and the other side of the lock member 46 along the third axis L3.

이 중, 상기 록 스프링(47)은 원통 형상을 한 스프링 홀더(53)의 내부에 수용되어 있고, 그 스프링 홀더(53)가 상기 제 1 보디(2) 및 커버(40)에 형성된 홀더 수용구멍(54) 내에 시일 부재(55)를 통해서 기밀하게 수용되어서 고정되어 있다. 상기 록 스프링(47)과 상기 록 부재(46) 사이에는 푸시 로드(56)가 상기 제 3 축선(L3)을 따라서 연장하도록 개설되고, 그 푸시 로드(56)의 기단부는 스프링 시트(57)를 통해서 상기 록 스프링(47)의 선단에 접촉하고, 상기 푸시 로드(56)의 선단은 상기 록 부재(46)의 측면에 접촉하고 있으며, 이것에 의해, 상기 푸시 로드(56)를 통해서 상기 록 스프링(47)의 스프링력이 상기 록 부재(46)에 상기 록 부재(46)를 상기 록 위치를 향해서 상시 압박하도록 작용하고 있다.The lock spring 47 is accommodated in a cylindrical spring holder 53. The spring holder 53 is inserted into the holder receiving hole 51 formed in the first body 2 and the cover 40, (54) through a seal member (55). A push rod 56 extends along the third axis L3 between the lock spring 47 and the lock member 46. The proximal end of the push rod 56 contacts the spring seat 57 And the tip of the push rod 56 is in contact with the side surface of the lock member 46 so that the push rod 56 is in contact with the tip of the lock spring 47 through the push rod 56, The spring force of the lock member 47 always acts on the lock member 46 to always urge the lock member 46 toward the lock position.

한편, 상기 록 해제 피스톤(48)은 상기 제 1 보디(2)에 형성된 피스톤실(58) 내에 시일 부재(59)를 통해서 상기 제 3 축선(L3) 방향으로 슬라이딩 가능하도록 배치되고, 상기 록 해제 피스톤(48)과 상기 피스톤실(58)의 단부를 막는 통 형상의 플러그 부재(60) 사이에 상기 록 해제 압력실(49)이 형성되어 있다. 또한, 상기 록 해제 피스톤(48)에는 상기 제 3 축선(L3)을 따라서 상기 록 부재(46)의 방향으로 연장되는 피스톤 로드(61)가 연결되고, 상기 피스톤 로드(61)의 선단은 상기 록 부재(46)의 측면에 접촉하고 있다. 또한, 상기 록 해제 피스톤(48)에는 수동 조작용 조작레버(62)가 상기 제 3 축선(L3)을 따라서 상기 피스톤 로드(61)와는 역방향으로 연장되도록 연결되고, 상기 조작레버(62)의 단부는 상기 제 1 보디(2)의 측면에 상기 플러그 부재(60)에 의해 형성된 오목부(63)의 내부에 그 오목부(63)로부터 외부로 돌출하지 않도록 배치되어 있다.The lock release piston 48 is slidably disposed in the piston chamber 58 formed in the first body 2 through the seal member 59 in the direction of the third axis L3, The lock release pressure chamber 49 is formed between the piston 48 and the cylindrical plug member 60 that blocks the end of the piston chamber 58. [ A piston rod 61 extending in the direction of the lock member 46 is connected to the lock release piston 48 along the third axis L3 and a tip end of the piston rod 61 is connected to the lock And is in contact with the side surface of the member (46). A manual operation operation lever 62 is connected to the lock release piston 48 so as to extend in the direction opposite to the piston rod 61 along the third axis L3, Is disposed on the side surface of the first body 2 so as not to protrude outward from the concave portion 63 inside the concave portion 63 formed by the plug member 60.

상기 록 해제 포트(50)는 상기 제 1 보디(2)의 측면에 형성되고, 상기 제 1 보디(2)에 형성된 통과구멍(64)을 통해서 상기 록 해제 압력실(49)에 연통하고 있다.The lock release port 50 is formed on a side surface of the first body 2 and communicates with the lock release pressure chamber 49 through a passage hole 64 formed in the first body 2.

상기 록기구(6)는 다음과 같이 동작한다. 즉, 도 2 및 도 4에 나타내는 바와 같이, 상기 록 해제 포트(50)로부터 상기 록 해제 압력실(49)에 에어가 공급되면, 상기 에어에 의해 발생하는 추력에 의해서 상기 록 해제 피스톤(48) 및 피스톤 로드(61)가 전진하기 때문에, 상기 록 부재(46)는 상기 피스톤 로드(61)에 눌려서 상기 비록 위치까지 변위한다. 이 때, 상기 록 스프링(47)은 상기 푸시 로드(56)에 눌려서 압축된다.The lock mechanism 6 operates as follows. 2 and 4, when air is supplied to the unlocking pressure chamber 49 from the unlocking port 50, the unlocking piston 48 is rotated by the thrust generated by the air, And the piston rod 61 are advanced, the lock member 46 is pushed by the piston rod 61 so as to be displaced to the position. At this time, the lock spring 47 is pushed by the push rod 56 to be compressed.

한편, 도 6 및 도 7에 나타내는 바와 같이, 상기 록 해제 포트(50)가 대기에 개방되면 상기 록 해제 피스톤(48)에 의한 추력은 소멸되기 때문에, 상기 록 부재(46)는 상기 록 스프링(47)에 의해 상기 푸시 로드(56)를 통해서 상기 록 위치까지 변위시켜진다.6 and 7, when the lock releasing port 50 is opened to the atmosphere, the thrust by the lock releasing piston 48 disappears, so that the lock member 46 is brought into contact with the lock spring 46 47) to the lock position via the push rod (56).

상기 록기구(6)는, 예를 들면 상기 록 해제 포트(50)에 에어를 공급함으로써 상기 록 부재(46)를 비록 위치로 변위시킨 상태로 하고, 그 상태에서 상술한 바와 같이, 상기 복귀 포트(37)를 대기에 개방함으로써 상기 제 1 보디(2)와 제 2 보디(3)를 평행이동시켜서 워크간의 정렬 불량을 흡수하는 조작과, 상기 복귀 포트(37)에 에어를 공급함으로써 상기 제 2 보디(3)를 원점 위치에 복귀시켜서 그 원점 위치에 구속하는 조작을 행하도록 할 수 있다.The lock mechanism 6 is configured such that, for example, the lock member 46 is displaced to a position by supplying air to the lock release port 50, and as described above, (2) and the second body (3) by moving the first body (2) and the second body (3) in parallel with each other by opening the second body (37) It is possible to return the body 3 to the home position and to perform an operation of restricting the home position.

이 때, 도 2에 나타내는 바와 같이, 상기 복귀 포트(37)에 에어를 공급하여 상기 제 2 보디(3)를 원점 위치에 구속하고 있는 상태에서 상기 복귀 포트(37)에 공급되어 있던 에어가 차단되면, 상기 록 해제 포트(50)에 공급되고 있던 에어도 차단되기 때문에 상기 록 부재(46)는, 도 6에 나타내는 바와 같이 상기 록 스프링(47)에 눌려서 상기 록 위치까지 변위하고, 상기 복귀 피스톤(34)의 록킹부(34a)의 끝면(34c)에 록킹함으로써 상기 복귀 피스톤(34), 즉 제 2 보디(3)를 상기 원점 위치에 기계적으로 록한다.At this time, as shown in Fig. 2, when air is supplied to the return port 37 and the second body 3 is restrained to the home position, the air supplied to the return port 37 is blocked The lock member 46 is pushed by the lock spring 47 to be displaced to the lock position as shown in FIG. 6 because the air supplied to the lock release port 50 is also blocked, Locks the return piston 34, that is, the second body 3, mechanically to the home position by locking it to the end face 34c of the locking portion 34a.

그러나, 상기 록기구(6)는 상기 제 2 보디(3)가 원점 위치에 있어서 워크간의 정렬 불량 흡수조작이 행해지고 있지 않을 경우, 즉 상기 제 2 보디(3)에 자유도를 가지게 할 필요가 없는 경우에는, 상기 록 해제 포트(50)를 배기 상태로 함으로써 상기 록 부재(46)를 상기 록 위치로 변위시켜서 상기 복귀 피스톤(34)에 록킹시키고, 상기 제 2 보디(3)를 원점 위치에 기계적으로 록하도록 조작하는 것도 가능하다. 이러한 조작에 의해, 상기 복귀 포트(37)의 에어가 차단된 경우에 상기 피스톤(34), 즉 제 2 보디(3)의 원점 위치로의 록을 보다 확실하게 행할 수 있다.However, when the second body 3 is in the home position and the operation of absorbing the misalignment between the workpieces is not performed, that is, when it is not necessary to provide the second body 3 with a degree of freedom , The lock member 46 is displaced to the lock position and locked to the return piston 34 by bringing the lock release port 50 into an exhaust state so that the second body 3 is mechanically It is also possible to operate to lock. By this operation, when the air of the return port 37 is shut off, the piston 34, that is, the locking of the second body 3 to the origin position can be more reliably performed.

또한, 상기 복귀 피스톤(34)에 형성된 상기 록킹부(34a)는 그 복귀 피스톤(34)의 본체부(34b)보다 소경으로 형성되어 있지만, 상기 본체부(34b)와 동 지름이어도, 상기 본체부(34b)보다 대경이어도 관계없다.The locking portion 34a formed in the return piston 34 is formed to be smaller in diameter than the main body portion 34b of the return piston 34. However, even if the same diameter as the main body portion 34b, (34b).

도 9에는 도 8에 나타내어진 제 1 타입의 록 부재(46)와는 구성이 다른 제 2 타입의 록 부재(46A)가 나타내어져 있다. 제 2 타입의 록 부재(46A)는 그 상면의 록킹면(46c)이 내주측의 평탄부(46c1)와 외주측 경사부(46c2)를 갖고 있는 점에서 상기 제 1 타입의 록 부재(46)와 상위하다. 상기 평탄부(46c1)는 상기 록킹 구멍(46a)에 인접하는 부분으로서, 상기 제 1 축선(L1)과 직교하는 평면이며, 상기 경사부(46c2)는 상기 평탄부(46c1)로부터 상기 돌출 가장자리(46b)에 이르기까지의 부분으로서, 내주측으로부터 외주측을 향해서 점차로 복귀 피스톤(34)에 가까워지는 방향으로 경사지는 면이다.9 shows a lock member 46A of the second type which is different from the lock member 46 of the first type shown in Fig. The second type of lock member 46A has the first type of lock member 46 and the second type of lock member 46A in that the upper side locking face 46c has the inner side flat portion 46c1 and the outer side inclined portion 46c2. And. The flat portion 46c1 is a portion adjacent to the locking hole 46a and is a plane orthogonal to the first axis L1 and the inclined portion 46c2 extends from the flat portion 46c1 to the projecting edge 46c1, 46b, which is inclined in a direction toward the return piston 34 gradually from the inner circumferential side to the outer circumferential side.

상기 제 1 타입의 록 부재(46)의 경우, 그 록 부재(46)가 록 위치로 변위하기 위해서는, 도 8에 나타내는 바와 같이 상기 록 부재(46)의 구께(t)를 복귀 피스톤(34)의 록킹부(34a)의 끝면(34c)과 커버(40)의 상면 사이의 간격(d)보다 작게 할 필요가 있다. 이 때문에, 상기 록 부재(46)가 상기 복귀 피스톤(34)에 록킹하여 복귀기구(5)를 원점 위치에 록했을 때, 상기 복귀 피스톤(34)은 상기 간격(d)과 두께(t)의 차분만큼 후퇴하는 것이 가능하고, 따라서 제 2 보디(3)도 상기 차분만큼 변위할 수 있다.In order to displace the lock member 46 to the lock position in the case of the first type of lock member 46, as shown in FIG. 8, the return piston 34 of the lock member 46 is inserted into the return piston 34, D "between the end surface 34c of the locking portion 34a of the cover 40 and the upper surface of the cover 40 is required. Therefore, when the lock member 46 is locked to the return piston 34 to lock the return mechanism 5 to the home position, the return piston 34 is positioned at the position of the gap d and the thickness t The second body 3 can be displaced by the difference as well.

이것에 대하여, 도 9에 나타내는 제 2 타입의 록 부재(46)의 경우는, 상기 경사면(46c2)을 피스톤의 록킹부(34a)의 끝면(34c)에 접촉시킴으로써 상기 피스톤의 움직임을 거의 완전히 제한할 수 있기 때문에, 제 2 보디(3)의 변위도 거의 완전히 제한할 수 있다.On the other hand, in the case of the second type of lock member 46 shown in Fig. 9, the inclined surface 46c2 is brought into contact with the end surface 34c of the locking portion 34a of the piston to substantially completely restrict the movement of the piston The displacement of the second body 3 can be almost completely restricted.

도 10에는 상기 컴플라이언스 유닛(1)의 제 1 사용예가 나타내어져 있다. 이 제 1 사용예는, 조립 로봇에 의한 제품의 자동 조립공정에 있어서 제 1 워크(W1)와 제 2 워크(W2)를 상호로 결합하는 예이다. 이 경우, 상기 컴플라이언스 유닛(1)의 제 1 보디(2)에 상기 조립 로봇의 로봇 핸드(70)가 연결되고, 제 2 보디(3)에 워크 파지 장치(71)가 부착된다. 그리고, 격납부에 있었던 상기 제 1 워크(W1)가 상기 원크 파지 장치(71)에 파지되어 제 2 워크(W2)의 위치까지 반송된 후, 상기 제 2 워크에 형성된 삽입구멍(72) 내에 삽입된다.Fig. 10 shows a first example of use of the compliance unit 1. As shown in Fig. The first use example is an example in which the first work W1 and the second work W2 are coupled to each other in the automatic assembling process of the product by the assembling robot. In this case, the robotic hand 70 of the assembling robot is connected to the first body 2 of the compliance unit 1, and the workpiece holding device 71 is attached to the second body 3. After the first work W1 in the storage portion is gripped by the rough gripping device 71 and transported to the position of the second work W2, the first work W1 is inserted into the insertion hole 72 formed in the second work W1 do.

상기 제 1 워크(W1)의 반송시에, 도 6에 나타내는 바와 같이, 상기 컴플라이언스 유닛(1)의 복귀 포트(37)는 급기 상태로 되고, 상기 록 해제 포트(50)는 배기 상태로 됨으로써, 상기 제 2 보디(3)는 상기 록 부재(46)가 복귀 피스톤(34)에 록킹함으로써 원점 위치에 록된다. 이 때문에, 상기 제 1 워크(W1)는 위치 어긋남 등을 발생시키지 않고 안정적으로 반송된다. 6, the return port 37 of the compliance unit 1 is in an air supply state, and the lock release port 50 is in an exhaust state during the transportation of the first work W1, The second body 3 is locked to the home position by locking the lock member 46 to the return piston 34. [ Therefore, the first work W1 is stably transported without causing positional deviation or the like.

상기 제 1 워크(W1)가 제 2 워크(W2)의 위까지 반송되면, 상기 복귀 포트(37)가 배기 상태로 됨과 아울러 상기 록 해제 포트(50)가 급기 상태로 된다. 이것에 의해, 도 2에 나타내는 바와 같이, 상기 록 부재(46)가 비록 위치로 변위하기 때문에 상기 복귀기구(5)의 복귀 피스톤(34)에는 복귀 스프링(35)의 스프링력만이 작용하는 상태로 되고, 그 결과, 상기 컴플라이언스 유닛(1)은 자유도를 갖는 상태, 즉 상기 제 2 보디(3)는 원점 위치에 있지만 제 1 보디(2)에 대하여 변위 가능한 상태로 되고, 이 상태에서 상기 제 1 워크(W1)의 삽입구멍(72)으로의 삽입이 행해진다.When the first work W1 is transported to the upper side of the second work W2, the return port 37 is in the exhaust state and the lock release port 50 is in the supply state. 2, the return piston 34 of the return mechanism 5 is in a state in which only the spring force of the return spring 35 is applied, because the lock member 46 is displaced to the position As a result, the compliance unit 1 is in a state of having a degree of freedom, that is, the second body 3 is in the origin position but is displaceable with respect to the first body 2, 1 workpiece W1 is inserted into the insertion hole 72. [

이 때, 상기 제 1 워크(W1)와 삽입구멍(72) 사이에 정렬 불량이 있으면, 도 10에 나타내는 바와 같이, 상기 제 1 워크(W1)의 경사면(73)이 삽입구멍(72)의 구멍 가장자리에 접촉함으로써 상기 제 1 워크(W1)에 화살표 X방향의 힘이 작용하고, 이 힘으로 상기 제 2 보디(3)는 도 5에 나타내는 바와 같이 변위하기 때문에 상기 정렬 불량이 흡수되고, 상기 제 1 워크(W1)는 상기 삽입구멍(72) 내에 삽입된다.10, when the first work W1 and the insertion hole 72 are misaligned, the inclined surface 73 of the first work W1 is inserted into the hole 72 of the insertion hole 72 A force in the direction of the arrow X acts on the first work W1 by contact with the edge, and the second body 3 is displaced as shown in Fig. 5 by this force, so that the alignment defect is absorbed, 1 work W1 is inserted into the insertion hole 72. [

상기 제 1 워크(W1)의 삽입이 종료되어 상기 워크 파지 장치(71)가 상기 제 1 워크(W1)를 해방하면, 상기 복귀 포트(37)가 다시 급기 상태로 됨으로써 컴플라이언스 유닛(1)은 도 2에 나타내는 바와 같이 원점 위치로 복귀한 상태로 된다. 이 때, 상기 록 해제 포트(50)를 배기 상태로 함으로써 상기 제 2 보디(3)를 원점 위치에 록하는 것도 가능하다. 그리고, 새로운 제 1 워크(W1)를 파지하여 같은 동작을 반복한다.When the insertion of the first work W1 is completed and the workpiece gripping device 71 releases the first work W1, the return port 37 is returned to the supply state again so that the compliance unit 1 2, the state returns to the home position. At this time, it is also possible to lock the second body 3 to the home position by putting the lock release port 50 in the exhaust state. Then, the new first work W1 is grasped and the same operation is repeated.

여기서, 상기 제 1 워크(W1)를 반송하고 있는 동안에 상기 복귀기구(5)에 공급되고 있던 에어가 예측하지 못한 원인에 의해서 차단된 경우, 상기 복귀 피스톤(34)에 작용하고 있던 에어에 의한 추력도 소멸한다. 이 때문에, 공지의 컴플라이언스 유닛의 경우는 상기 제 1 보디(2)와 제 2 보디(3)의 구속이 해제되어서 자유도를 갖는 상태로 되고, 상기 제 2 보디(3)가 변위함으로써 상기 제 1 워크(W1)의 위치 어긋남이 발생하여 상기 제 1 워크(W1)가 주변기기와 접촉하거나 해서 파손될 우려가 있었다.Here, when the air supplied to the return mechanism (5) while the first work (W1) is being conveyed is interrupted by an unexpected cause, the thrust by the air acting on the return piston (34) . Therefore, in the case of the known compliance unit, the constraint between the first body 2 and the second body 3 is released and the second body 3 is displaced, There is a fear that the positional deviation of the first work W1 occurs and the first work W1 comes into contact with the peripheral device and is damaged.

그러나, 본 발명의 컴플라이언스 유닛(1)에 있어서는, 상기 록 부재(46)에 의해서 제 2 보디(3)가 원점 위치에 록되어 있기 때문에, 그 상태에서 에어가 차단되어도 상기 제 2 보디(3)의 변위에 의한 제 1 워크(W1)의 위치 어긋남이 발생하는 일은 없다.However, in the compliance unit 1 of the present invention, since the second body 3 is locked at the home position by the lock member 46, even if the air is blocked in this state, The displacement of the first work W1 due to the displacement of the first work W1 does not occur.

도 11은 상기 컴플라이언스 유닛(1)의 제 2 사용예가 나타내어져 있다. 이 제 2 사용예는 용접이나 도장, 절단 등의 가공을 실시해야 할 워크(W)를 가공 테이블(75) 상의 정위치에 세팅할 때에, 컴플라이언스 유닛(1)에 부착한 위치결정 핀(76)을 상기 워크(W)의 위치결정 구멍(77) 내에 감합시킴으로서 상기 워크(W)의 위치결정을 행하는 예이다. 이 경우, 상기 컴플라이언스 유닛(1)의 제 1 보디(2)는 상기 가공 테이플(75) 측에 부착되고, 제 2 보디(3)에 상기 위치결정 핀(76)이 부착된다. Fig. 11 shows a second example of use of the compliance unit 1. Fig. In this second use example, the positioning pins 76 attached to the compliance unit 1 when setting the workpiece W to be machined such as welding, painting, Is positioned within the positioning hole 77 of the work W to perform positioning of the work W. In this case, the first body 2 of the compliance unit 1 is attached to the processing table 75 side, and the positioning pin 76 is attached to the second body 3.

이 위치결정을 행할 때, 상기 컴플라이언스 유닛(1)의 복귀 포트(37)는 배기 상태로 되고, 상기 록 해제 포트(50)는 급기 상태로 된다.The return port 37 of the compliance unit 1 is in the exhaust state and the lock release port 50 is in the supply state.

이 상태에서 상기 워크(W)가 반송 장치의 챔버 부재(78)에 의해 상기 가공 테이블(75)의 상방까지 반송되고, 상기 위치결정 구멍(77) 내에 위치결정 핀(76)이 감합하는 상태로 셋팅되지만, 이 때, 상기 위치결정 구멍(77)과 위치결정 핀(76)의 사이에 정렬 불량이 있으면 상기 위치결정 핀(76)의 경사면(76a)이 위치결정 구멍(77)의 구멍 가장자리에 접촉함으로써 상기 위치결정 핀(76)에 화살표 X방향의 힘이 작용하기 때문에, 이 힘으로 상기 제 2 보디(3)가 도 5에 나타내는 바와 같이 변위하여 상기 정렬 불량이 흡수된다.In this state, the work W is transferred to the upper side of the processing table 75 by the chamber member 78 of the transfer apparatus, and the positioning pin 76 is fitted into the positioning hole 77 The inclined face 76a of the positioning pin 76 is positioned at the edge of the hole of the positioning hole 77. When the alignment pin 77 is aligned with the positioning pin 76, As a result of the contact, a force in the direction of the arrow X acts on the positioning pin 76, so that the second body 3 is displaced as shown in FIG. 5 by this force and the alignment defect is absorbed.

계속해서, 상기 복귀 포트(37)가 급기 상태로 됨으로써 상기 제 2 보디(3)는 도 2에 나타내는 바와 같이 원점 위치에 복귀한다. 그것에 따라서 상기 워크(W)도 상기 위치결정 핀(76)에 인장되어서 정위치까지 이동하고, 이 정위치에 있어서 상기 위치결정 핀(76)에 의해 위치결정된 상태에서 소정의 가공이 실시된다. 이 때, 상기 록 해제 포트(50)를 배기 상태로 함으로써 상기 제 2 보디(3)는 록 부재(46)에 의해서 원점 위치에 록된다.Subsequently, the return port 37 is brought into an air supply state, so that the second body 3 returns to the home position as shown in Fig. The work W is also tensioned by the positioning pin 76 to move to a predetermined position and a predetermined processing is performed in a state where the work W is positioned by the positioning pin 76 in the fixed position. At this time, by bringing the lock release port 50 into the exhaust state, the second body 3 is locked to the home position by the lock member 46.

가공이 종료된 상기 워크(W)는 상기 반송 장치(78)에 의해서 가공 테이블(75)로부터 인출되지만, 이 때, 상기 록 해제 포트(50)를 급기 상태로 함으로써 상기 록 부재(46)를 비록 위치에 변위시킴과 아울러 상기 복귀 포트(37)를 배기 상태로 스위칭하여 상기 제 2 보디(3), 즉 위치결정 핀(76)에 자유도를 갖게 함으로써, 상기 위치결정 핀(76)과 워크 사이에 뒤틀림이 발생하는 것을 방지할 수 있다.The work W that has been machined is taken out from the machining table 75 by the transfer device 78. At this time, by bringing the lock release port 50 into an air supply state, And the return port 37 is switched to the exhaust state to allow the second body 3 or the positioning pin 76 to have a degree of freedom so that the positioning pin 76 and the workpiece It is possible to prevent the occurrence of distortion.

또한, 상기 워크(W)의 가공시에 상기 복귀기구(5)에 공급되고 있던 에어가 예측하지 못한 원인에 의해서 차단되어도, 상기 제 2 보디(3)는 원점 위치에 록되어 있기 때문에 상기 제 2 보디(3), 즉 위치결정 핀(76)이 변위하여 워크(W)가 위치 어긋나는 문제는 발생하지 않는다.Even if the air supplied to the return mechanism 5 at the time of machining the work W is blocked due to an unexpected cause, since the second body 3 is locked at the origin position, The problem of displacement of the workpiece W due to displacement of the body 3, that is, the positioning pin 76, does not occur.

1 : 컴플라이언스 유닛
2 : 제 1 보디
3 : 제 2 보디
5 : 복귀기구
6 : 록기구
30 : 볼
32 : 원추구멍
34 : 복귀 피스톤
34a : 록킹부
34b : 본체부
34c : 끝면
35 : 복귀 스프링
36 : 복귀 압력실
37 : 복기 포트
46, 46A : 록 부재
46a : 록킹 구멍
47 : 록 스프링
48 : 록 해제 피스톤
49 : 록 해제 압력실
50 : 록 해제 포트
62 : 조작부
63 : 오목부
L1 : 제 1 축선
L2 : 제 2 축선
L3 : 제 3 축선1: Compliance unit
2: First body
3: Second body
5: Return mechanism
6: Lock mechanism
30: view
32: cone hole
34: return piston
34a:
34b:
34c: End face
35: return spring
36: return pressure chamber
37: recharging port
46, 46A:
46a: Locking hole
47: Rock spring
48: unlocking piston
49: Unlocking pressure chamber
50: Unlocking port
62:
63:
L1: first axis
L2: second axis
L3: Third axis

Claims

A return mechanism for returning the first body and the second body to the origin position, and a return mechanism for returning the first body and the second body to the origin position A lock mechanism for locking,
Wherein the origin position is a position where a first axis which is a center axis of the first body and a second axis which is a center axis of the second body coincide with each other,
Wherein the return mechanism includes: a ball disposed on the first body so as to be movable in a direction along the first axis but integral with the first body in a direction orthogonal to the first axis; A conical hole formed in an arrangement in which the tip end portion of the ball is fitted; a return piston disposed inside the first body so as to be movable in a direction along the first axial line and having a distal end contacting the proximal end portion of the ball; A return spring and a return pressure chamber for generating a thrust in a direction in which the ball pushes the ball against the conical hole, and a return port for supplying air to the return pressure chamber,
Wherein the lock mechanism includes a lock member that is locked to the return piston and a lock member that is displaceable to a position that is not locked to the return piston, a lock spring that urges the lock member toward the lock position, And a lock releasing port for supplying air to the lock releasing pressure chamber and a lock release port for generating a thrust force to the lock releasing piston, and a lock releasing port for supplying air to the lock releasing pressure chamber. unit.

The method according to claim 1,
Wherein the lock member is arranged to be displaceable along a third axis orthogonal to the first axis, and wherein, in the lock position, the lock member is locked to an end surface of a cylindrical locking portion formed at a base end portion of the return piston, Said lock member permitting said first axial movement of said return piston by disengaging said first axial direction from said end face of said locking portion, .

3. The method of claim 2,
Wherein the locking member has a circular locking hole in which the locking portion of the return piston is capable of being depressurized and is disposed at a position where the first axis passes through the inside of the locking hole, And the locking hole is coaxial with the locking portion, so that the locking portion can be engaged with the locking portion in the locking hole. Compliance unit.

The method of claim 3,
Wherein the lock member has a ring shape, and the locking hole is formed at the center of the lock member.

The method of claim 3,
Wherein the locking portion has a smaller diameter than the body portion of the return piston, and the diameter of the locking hole is larger than the diameter of the locking portion but smaller than the diameter of the body portion.

6. The method according to any one of claims 2 to 5,
Wherein the lock spring is disposed on one side of the lock member on the third axis, and the lock release piston is disposed on the other side of the lock member on the third axis.

The method according to claim 6,
Wherein an operation lever of a manual operation is connected to the lock release piston so as to extend along the third axis, a recess is formed at a position on the third axis on the side of the first body, Is disposed so as not to protrude outward from the recessed portion.